DE3622445A1 - Hollow body which is insensitive to pressure surges from the inside - Google Patents
Hollow body which is insensitive to pressure surges from the insideInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen von innen druckstoßunempfind lichen Hohlkörper wie ein Rohr oder ein Kessel der Indu strie insbesondere des Kernreaktorbaues.The invention relates to a pressure shock insensitive from the inside Lichen hollow body such as a pipe or a boiler of the Indu in particular the nuclear reactor construction.
Druckstoß dämpfende Vorrichtungen in Rohren/Kesseln wer den betrieben nach dem hydraulischen Prinzip, entsprechend auch mit Federn und vor allem in Anwendung der Viscose, die desgleichen Druckstoßwirkungen absorbiert. Solche druckstoßmindernden Vorrichtungen im Innern eines Hohlkör pers gewinnen zunehmend an Bedeutung, da in ihnen in Medi en wie Wasser große Energie freigesetzt werden kann, wobei an den Mikrowelleneinsatz oder sogar an die Gewinnung von Kernenergie in Reaktoren erinnert sei. Beim Einsatz der Mikrowellen, bei denen speziell Energie an die Wassermole küle abgegeben wird, kann man in Erfahrung bringen, daß sich dabei unberechenbar, vermutlich im Sinne eines ört lichen Siedeverzuges Eruptionen auch mit Herausschleudern von Partikeln und Wassertropfen ergeben. Selbst eruptive Auswirkungen im Mikrowellengerät sind bei diesem beson deren physikochemischen Prinzip möglich. Noch wesentlich stärkere eruptive Druckstoßwirkungen nehme ich im enge ren Bereich von Kernreaktoren an. Es kommt also sehr auf den Schutz von Rohren oder Kesseln gegen solche Erupti onen/Explosionen von innen an, damit die herkömmlich oft einwandigen Rohre/Kessel nicht zerreißen. Eine membranartige derartige Schutzvorrichtung gegen Druckstoß wirkungen in einer Waschvorrichtung, die nur mit Mikrowel len betrieben wird, ist von W. Schubert mit P 36 06 823.3 beschrieben worden.Pressure shock absorbing devices in pipes / boilers who operated according to the hydraulic principle, accordingly also with feathers and especially when using viscose, which absorbs the same pressure surge effects. Such pressure shock reducing devices inside a hollow body Pers are becoming increasingly important because in them in Medi How water can release great energy, whereby to the use of microwaves or even to the extraction of Nuclear energy in reactors should be remembered. When using the Microwaves, which specifically energy to the water mole cooler, you can find out that unpredictable, probably in the sense of a location eruptions also with ejection of particles and drops of water. Even eruptive Effects in the microwave oven are special their physicochemical principle possible. Still essential I take stronger eruptive pressure surge effects range of nuclear reactors. So it comes up very protecting pipes or boilers against such erupti Ones / explosions from the inside, so that the conventional often do not tear single-walled pipes / boilers. A Membrane-like protection device against pressure surge effects in a washing device that only with microwaves len is operated by W. Schubert with P 36 06 823.3 have been described.
Aber auch für den passiven Schutz im Bereich von Kernre aktoren stellte sich das Problem, Druckstoßdämpfung zu bewirken. Hierüber wurde in P 36 18 481.0 berichtet: Optimierung der passiven Sicherheit des Betriebes eines Kernreaktors.But also for passive protection in the area of Kernre Actuators faced the problem of pressure shock absorption cause. This was reported in P 36 18 481.0: Optimization of the passive safety of the operation of a Nuclear reactor.
Für solche Druckstoßbeanspruchungen im Innern eines Kes sels/Rohres insbesondere im Bereich eines Kernreaktors reichen einwandige Kessel/Rohre nicht mehr aus, da sich zumindest bei stärkeren Druckstoßbeanspruchungen von in nen Wandzerreißungen und damit Störfälle ergeben müssen.For such pressure surges inside a core sels / Rohres especially in the area of a nuclear reactor single-walled boilers / pipes are no longer sufficient because at least in the case of stronger pressure surge loads of in NEN wall ruptures and thus incidents.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hohlkörper, die von innen auf Druckstoß beansprucht werden oder bean sprucht werden können wie beim Störfall eines Kernreak tors, im Druckstoß von innen möglichst zerreißfest zu machen.The invention has for its object hollow bodies be claimed from inside on pressure surge or bean can be spoken like in the event of a nuclear freak accident torsion in the pressure surge from the inside as possible do.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This task is carried out in a generic facility solved by the characterizing features of claim 1.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung wird in den Un teransprüchen, der Zeichnung und deren Beschreibung näher beschrieben.The further embodiment of the invention is in the Un claims, the drawing and the description thereof described.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß vergleichsweise zu früheren Vorrichtun gen großflächige Schutzvorrichtungen, kompressibel und da mit energievernichtend im Innern der auf Druckstoß innen beanspruchten Hohlkörper wie Rohr oder Kessel eingebaut werden können, so daß die Gefährdung bei Eruptionen oder nicht zu heftiger Explosion wesentlich verringert ist. Der ganze innere Umfang des zu schützenden Hohlkörpers ist konzentrisch um die Längsachse des Hohlkörpers von mehre ren energievernichtenden Schichten ausgekleidet. Dazu ge hören eine das Rohr innen zugleich abdichtende in sich gefaltete meist aus Stahlblech bestehende Innenschicht, deren äußere Kuppen einer zweiten kompressiblen matratzen artigen Schicht vor allem mit Stahlfedern aufliegen. Da zwischen befindet sich inertes Gas wie Stickstoff oder Helium. Weiterhin wirkt energievernichtend innen und mit den inneren Kuppen der gefalteten Schicht punktual ver bunden ein flächenhaft in Wellen vorgeformter Maschen draht mit gleichfalls elastischer Eigenschaft bei tangen tialer Zugbeanspruchung, was im Druckstoß durch die se kundäre überschnelle Abflachung der gefalteten Innen schicht geschieht. Es greifen also mehrere je in sich beim Druckstoß energievernichtende Vorrichtungen ineinan der und verstärken die Wirkung der Energieabsorption im Innern eines auf Druckstoß innen beanspruchten Hohlkör pers. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch wieder holt Druckstöße im Innern eines solchen innen komplettier ten Hohlkörpers aufgefangen werden können.The advantages achieved with the invention are in particular special in that compared to previous devices large protective devices, compressible and there with energy-dissipating inside and pressure surge inside stressed hollow body such as pipe or boiler installed can be, so that the risk of eruptions or is not significantly reduced to violent explosion. The entire inner circumference of the hollow body to be protected concentric around the longitudinal axis of the hollow body of several lined with energy-destroying layers. In addition ge hear a tube that seals the inside of the tube at the same time folded inner layer consisting mostly of sheet steel, the outer tips of a second compressible mattress like layer, especially with steel springs. There there is an inert gas such as nitrogen or Helium. Furthermore, it has an energy-wasting effect inside and with the inner crests of the folded layer at certain points tie a mesh preformed in waves wire with similar elastic properties in tangen tial tensile stress, which in the pressure surge by the se rapid flattening of the folded interior shift happens. So there are several each devices that destroy energy during pressure surges and enhance the effect of energy absorption in the Inside of a hollow body that is subjected to pressure surge on the inside pers. Another advantage is that again picks up pressure surges inside such an interior th hollow body can be caught.
Zur Fertigung solcher Spezialrohre/Kessel ist zu sagen, daß die äußere feste Schicht durchaus herkömmlich rohrar tig ist. Die inneren genannten Schichten können dann vor gefertigt später erst in die festere Außenschicht, meist aus Stahl bestehend, eingeschoben werden. Die zirkulären Naht-/Verbindungs-/Abdichtungsstellen zwischen gefal teter Innenschicht (Stahlblech) und der festeren Außen schicht kann dann in der Regel ohne stärkere Material spannungen beispielsweise geschweißt werden. For the manufacture of such special pipes / boilers, it must be said that the outer solid layer is quite tubular is. The inner layers mentioned can then made later in the firmer outer layer, mostly made of steel. The circular Seams / connection / sealing points between fallen teter inner layer (sheet steel) and the firmer outer Layer can then usually be made without thicker material voltages are welded, for example.
Die Schutzvorrichtung im Innern eines Hohlkörpers kann be sonders wirksam, mehrschichtig und komplex aufgebaut sein, auch aus einfacherer Vorrichtung vor allem mit aus rediär angeordneten Federn bestehen, die radiär mit der festen Außenschicht in Verbindung stehen und in entspanntem Zu stand in ausreichendem Abstand zur Druckstoßabsorption sektorenartig leicht gebogene Platten tragen. Im Druckstoß werden diese Platten nach außen mit den sie haltenden Fe dern gegen die Innenfläche der festen Außenschicht des Hohlkörpers überschnell gedrückt.The protective device inside a hollow body can be be particularly effective, multi-layered and complex, also from a simpler device, especially from a rediary arranged springs exist that are radial with the fixed Connect the outer layer and in a relaxed manner stood at a sufficient distance from the pressure surge absorption wear slightly curved panels like a sector. In the surge these plates face out with the Fe that holds them against the inner surface of the solid outer layer of the Hollow body pressed too quickly.
Eine andere sozusagen transportable Form der Schutzvor richtung kann zeitweilig auch aus einem druckstoßexponier ten Hohlkörper wie einem Kessel herausgenommen werden. Die Scheibenform hierfür eignet sich beispielsweise für die Abdeckung des Bodens, aber auch zylindrische Schutzvor richtungen gleicher, mehrschichtiger Art sind möglich. Die Grundschicht oder Auflagefläche braucht dabei nicht be sonders stark ausgebildet sein. Nach innen folgt druck stoßabsorbierend die schon vordem erwähnte matratzenar tige Schicht mit Federn und die in sich mannigfach zum Teil ziehharmonikaartig gefaltete Innenschicht, deren Kup pen zusätzlich bei radial angeordneten Federn auch bei mehreren Druckstößen nach innen im druckstoßunempfind lichen Hohlkörper gedrückt werden.Another, so to speak, portable form of protection Direction can occasionally also come from a pressure surge exposure th hollow body like a cauldron. The Disc shape is suitable for example for the Covering the floor, but also cylindrical protection Directions of the same, multi-layered type are possible. The Base layer or contact surface does not need to be be particularly strong. Pressure follows inside shock-absorbing the previously mentioned mattress mattress layer with feathers and in itself manifold for Part of the inner layer folded like an accordion, the cup pen also with radially arranged springs several pressure surges inside in the pressure surge insensitive be pressed hollow body.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeich nung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing shown and described in more detail below. It shows
Fig. 1 den Querschnitt durch einen von innen druckstoßun empfindlichen Hohlkörper, wobei es sich um den Querschnitt eines Rohres oder eines Kessels handeln könnte, die äußere feste schraffiert gezeichnete Außenschicht (2) des Hohlkörpers, innen davon konzentrisch und abdichtend gegen Fluid die gefaltete Innenschicht (1), die beispiels weise aus Stahlblech bestehen kann, die zwischen der gefalteten Innenschicht (1) und der fe sten Außenschicht (2) gelegene matratzenartige, vor allem aus radiär angeordneten Federn bestehende kompressible, Druckstoßenergie aufnehmende Schicht (3 ), auf deren inne rer Seite ein stellenweise durchbrochenes Blech zur Ab deckung dienen kann, wo die äußeren Kuppenteile der gefal teten Innenschicht (1) eine Auflage finden, den desgleichen kompremierbaren mediumerfüllten Raum (4) zwischen der Innenschicht (1) und der festen Außenschicht (2), in welchem nicht brennbares Gas wie Stickstoff oder Helium vorhanden zu sein hat, eine weitere radial im Hohlkörper stark durchbrochene In nenschicht (5) maschendrahtartig und energieverschluckend dadurch, daß beispielsweise Stahldrähte wellig elastisch vorgeformt und mit Kuppen der gefalteten Innenschicht (1) verbunden sind, den Stutzen ( 6) zu dem mediumerfüllten Raum (4), das dazugehörige Ventil (7) und die im senkrechten Schnitt durch den Hohlkörper wie ein Rohr/Kessel punktual getroffene Längsachse (8) mit der Einzeichnung dort auch eines Druckstoßes in Druckbe anspruchung der rechten Seite des Hohlkörpers mit energie absorbierender Kompression der verschiedenen beschriebenen Schichten. Die Kennziffer (9) stellt Durchbrechungen der inneren Auf lageschicht der radial federnd beanspruchbaren Matratzen schicht (3) dar. Fig. 1 shows the cross section through an inside druckstoßun sensitive hollow body, wherein it could be the cross-section of a pipe or vessel, the outer solid hatched outer layer (2) of the hollow body, of which the inside concentrically and sealingly against fluid, the folded inner layer ( 1 ), for example, made of sheet steel, the between the folded inner layer ( 1 ) and the fe most outer layer ( 2 ) located mattress-like, consisting mainly of radially arranged springs compressible, pressure shock absorbing layer ( 3 ), on the inside A perforated sheet metal can be used for cover from where the outer dome parts of the folded inner layer ( 1 ) find a support, the same compressible medium-filled space ( 4 ) between the inner layer ( 1 ) and the solid outer layer ( 2 ), in which non-combustible gas such as nitrogen or helium must be present, another radially in the Hollow body with openwork in the inner layer ( 5 ) mesh wire-like and energy-absorbing in that, for example, steel wires are preformed in a wavy, elastic manner and connected to crests of the folded inner layer ( 1 ), the connecting piece ( 6 ) to the medium-filled space ( 4 ), the associated valve ( 7 ) and in the vertical section through the hollow body like a pipe / boiler punctually hit longitudinal axis ( 8 ) with the drawing there also a pressure surge in pressure loading the right side of the hollow body with energy-absorbing compression of the various layers described. The code number ( 9 ) represents openings in the inner layer on the radially resilient mattress layer ( 3 ).
Fig. 2 den Querschnitt durch einen Hohlkörper mit der fe sten Außenschicht (2), die annähernd gleichgroßen sich ohne Druckstoßbeanspruchung seitlich überlappenden Segmente (1 a) der Innenschicht (1), vor allem aus Stahlblech bestehend, Federn (10), die radial die Segmente (1 a) der Innenschicht (1) tragen und gegen die feste Außenschicht (2) gerichtete Druckstöße im Innern des Hohlkörpers dämpfen/mindern und Durchbrechungen (11) der Segmente (1 a) mit nach innen im Hohlkörper vorhandenen Teilabdeckungen. Fig. 2 shows the cross section through a hollow body with the fe most outer layer ( 2 ), the approximately the same size without overpressure laterally overlapping segments ( 1 a) of the inner layer ( 1 ), mainly made of sheet steel, springs ( 10 ), the radially Wear segments ( 1 a) of the inner layer ( 1 ) and dampen / reduce pressure surges directed against the solid outer layer ( 2 ) inside the hollow body and perforations ( 11 ) of the segments ( 1 a) with partial covers present in the hollow body.
Fig. 3 den Querschnitt durch eine scheibenförmige, vorge formte und transportabel einlegbare Schutzvorrichtung ge gen Druckstöße/Eruptionen/Explosionen im Innern eines Hohlkörpers mit der gefalteten Innenschicht (1), deren seit liche Teile (1 b) in geringeren Abständen stärker ziehharmo nikaartig gefaltet sind, wobei diese seitlichen Anteile (1 b) der Innenschicht (1) mit der Grundplatte (12) fest (abdichtend) ringförmig verbunden sind, die matratzenartige Schicht (3) der druckstoßabsorbieren den Vorrichtung mit den Federn (10) und weiteren Federn (10) zwischen der matratzenartigen Schicht (3) und den Kuppen der gefalteten Innenschicht (1). Fig. 3 shows the cross section through a disc-shaped, preformed and transportable protective device against pressure surges / eruptions / explosions inside a hollow body with the folded inner layer ( 1 ), the parts ( 1 b) of which are folded more like an accordion at closer intervals , wherein these lateral portions ( 1 b) of the inner layer ( 1 ) with the base plate ( 12 ) are firmly (sealingly) connected annularly, the mattress-like layer ( 3 ) of the pressure shock absorbing the device with the springs ( 10 ) and further springs ( 10 ) between the mattress-like layer ( 3 ) and the crests of the folded inner layer ( 1 ).
Fig. 4 den Querschnitt durch die gleiche Vorrichtung wie mit Fig. 3 beschrieben, jedoch im Moment einer Druckstoß beanspruchung innerhalb eines Hohlkörpers. Fig. 4 shows the cross section through the same device as described with Fig. 3, but at the moment of a pressure surge within a hollow body.
-
Legende:
1 - gefaltete Innenschicht beispielsweise aus
Stahlblech bestehend, konzentrisch um die
Längsachse eines druckstoßunempfindlichen
Rohres/Kessels wasser-, gasdicht gelegt
2 - feste relativ starkwandige Außenschicht des gleichen Rohres/Kessels
3 - matratzenartige, vor allem aus radiär ange ordneten Federn mit Blechauflage bestehende kompressible Schicht, die der Innenfläche der relativ starkwandigen Außenschicht (2) aufliegt
4 - mediumerfüllter vor allem kompremierbares Gas enthaltender Raum zwischen der gefalteten In nenschicht (1) und der starkwandigen Außen schicht (2).
5 - wellig in der Drahtführung vorgeformter ela stischer Maschendraht mit punktualen Verbin dungen zu Kuppenteilen der Innenschicht (1) des von innen druckstoßunempfindlichen Hohl körpers
6 - Stutzen für den mediumerfüllten Zwischenraum (4)
7 - Ventil am Stutzen (6)
8 - Längsachse des druckstoßunempfindlichen Roh res/Kessels und Zeichen eines von hier zur rechten Seite (b) ausgehenden Druckstoßes
9 - Durchbrechung in der konzentrisch plattenför migen inneren Auflage der matratzenartigen kompremierbaren Schicht (3)
10 - Feder, die radiär auf der festen Außenschicht (1) befestigt
1 a - Innenschicht, aus mehreren gegeneinander ra diär versetzten Sektoren bestehend, die von Federn (10) außen getragen werden
1 b - stärker ziehharmonikaartig in sich gefalteter seitlicher Teil der Innenschicht (1 )
11 - abgedeckte Durchbrechung eines Segmentes (1 a) für Fluiddurchtritt zur Dämpfung eines Druck stoßes im Hohlkörper,
12 - Grundschichten einer in einen explosionsexpo nierten hohlen Körper hineingegebenen Schutz vorrichtung gegen Druckstoßwirkungen.Legend: 1 - folded inner layer, for example made of sheet steel, placed concentrically around the longitudinal axis of a pipe / boiler insensitive to pressure surges in a water- and gas-tight manner
2 - solid relatively thick-walled outer layer of the same pipe / boiler
3 - mattress-like, consisting mainly of radially arranged springs with sheet metal compressible layer, which rests on the inner surface of the relatively thick-walled outer layer ( 2 )
4 - medium-filled, especially compressible gas-containing space between the folded inner layer ( 1 ) and the thick-walled outer layer ( 2 ).
5 - wavy elastic wire mesh preformed in the wire guide with selective connections to the dome parts of the inner layer ( 1 ) of the hollow body, which is insensitive to pressure surges
6 - connecting piece for the medium-filled space ( 4 )
7 - valve on the nozzle ( 6 )
8 - Longitudinal axis of the pressure resilient tube res / boiler and sign of a pressure surge coming from here to the right side (b)
9 - opening in the concentric plate-shaped inner support of the mattress-like compressible layer ( 3 )
10 - spring that is radially attached to the solid outer layer ( 1 )
1 a - inner layer, consisting of several radially offset sectors, which are supported by springs ( 10 ) on the outside
1 b - more concertina-like folded side part of the inner layer ( 1 )
11 - covered opening of a segment ( 1 a) for fluid passage to dampen a pressure surge in the hollow body,
12 - Base layers of a protective device against pressure surge effects placed in an explosion-exposed hollow body.
Claims (7)
daß statt eines einheitlich starkwandigen Rohres oder ei ner Kesselwandung mehrere druckstoßabsorbierende Innen schichten des Rohres/eines Kessels vorhanden sind bei relativ starkwandiger Außenschicht (2), die desgleichen herkömmlich konzentrisch um die Längsachse des Rohres oder eines Kessels vorhanden ist,
daß sich nach innen von der festen Außenschicht (2) eine matratzenartige mehrfach komprimierbare vor allem aus Stahlfedern bestehende Schicht (3) befindet,
daß sich weiter innen im Rohr eine gefaltete Innenschicht (1) aus widerstandsfähigem Material und elastisch wie Stahlblech desgleichen konzentrisch um die Längsachse des Rohres/eines Kessels befindet,
daß sich in dem Zwischenraum zwischen der festen Außen schicht (2) und der gefalteten Innenschicht (1) ein in ertes Gas wie Helium befindet,
daß dieser gaserfüllte Raum (4) zwischen der Außenschicht (2) und der Innenschicht (1) durch Schweißnähte, Gummi dichtung oder ähnliches außerhalb des eigentlichen von innen druckbeanspruchten Teils des Hohlkörpers abge schlossen ist.
und daß tangential die inneren Kuppen der gefalteten In nenschicht (1) durch ein elastisches Netz, beispielsweise aus Maschendraht mit wellig verlaufendem Stahldraht be stehend, verbunden sind, um die Ausgangsstellung der Fal tungen der Innenschicht (1) auch bei mehreren Druckstoßbe anspruchungen des Hohlkörpers zur Druckstoßenergieabsorp tion wieder herstellen zu können.1. Hollow body insensitive to pressure surges, such as a pipe or a boiler, in particular of the core reactor construction, characterized in that
that instead of a uniformly thick-walled tube or egg ner boiler wall, several pressure shock-absorbing inner layers of the tube / a boiler are present with a relatively thick-walled outer layer ( 2 ), which is also conventionally present concentrically around the longitudinal axis of the tube or a boiler,
that there is a mattress-like, multi-compressible layer ( 3 ) consisting primarily of steel springs on the inside of the solid outer layer ( 2 ),
that a folded inner layer ( 1 ) made of resistant material and elastic like sheet steel is located concentrically around the longitudinal axis of the tube / a boiler,
that there is an inert gas such as helium in the space between the solid outer layer ( 2 ) and the folded inner layer ( 1 ),
that this gas-filled space ( 4 ) between the outer layer ( 2 ) and the inner layer ( 1 ) by welding, rubber seal or the like outside the actual part of the hollow body which is under pressure from inside is closed.
and that tangentially the inner crests of the folded inner layer ( 1 ) by an elastic network, for example made of wire mesh with wavy steel wire, are connected to the starting position of the fold lines of the inner layer ( 1 ) even with several pressure surges of the hollow body To be able to restore pressure surge energy absorption.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863622445 DE3622445A1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Hollow body which is insensitive to pressure surges from the inside |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19863622445 DE3622445A1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Hollow body which is insensitive to pressure surges from the inside |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3622445A1 true DE3622445A1 (en) | 1988-01-21 |
Family
ID=6304359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863622445 Withdrawn DE3622445A1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Hollow body which is insensitive to pressure surges from the inside |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3622445A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-07-04 DE DE19863622445 patent/DE3622445A1/en not_active Withdrawn
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